EP3446819B1 - Verfahren zum schärfen eines werkzeugs und kombination aus einem formteil und einem werkzeug für ein derartiges verfahren - Google Patents

Verfahren zum schärfen eines werkzeugs und kombination aus einem formteil und einem werkzeug für ein derartiges verfahren Download PDF

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EP3446819B1
EP3446819B1 EP18180339.6A EP18180339A EP3446819B1 EP 3446819 B1 EP3446819 B1 EP 3446819B1 EP 18180339 A EP18180339 A EP 18180339A EP 3446819 B1 EP3446819 B1 EP 3446819B1
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depression
sharpening
shaped
shaped part
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Definitions

  • the invention relates to a method for sharpening a tool and a tool with a molded part for such a method.
  • Sharpening plates are used for resharpening concrete drill bits, for example in DE 40 27 821 A1 are known in the form of sleeve bottoms of a transport container.
  • the tool cuts the sharpening plate, which is made of a sharpening material, whereby the cutting edges of the tool are resharpened.
  • the use of sharpening plates is complex and leads to a longer interruption in material processing. Resharpening the tool on the sharpening plate is inefficient because parts of the sharpening plate break out and cannot be used for resharpening. The material yield of the sharpening material is limited.
  • the DE 602 08 602 T2 discloses an abrasive that is supplied in particulate form through the drill bit to the machining surface.
  • the object of the invention is to improve the sharpening of a tool, in particular to make it more uncomplicated and efficient.
  • the essence of the invention is that a molded part made of a sharpening material is arranged on a processing surface of a base material that is processed with a tool.
  • the molded part is also referred to as a sharpening molded part.
  • the tool can be stationary or mobile.
  • Self-sharpening of the tool is simplified. A separate sharpening plate is not necessary.
  • the material yield of the sharpening material is increased because the molded part is completely machined to re-sharpen the tool. There is no loss of material.
  • the fact that the sharpening process takes place directly on the base material reduces the downtime of the tool. A tool change can be avoided.
  • the utilization of the tool is increased.
  • the economy of material processing is increased.
  • the tool is in particular a separating tool, in particular for machining a basic material.
  • Tools are, for example, diamond tools or the like, in particular diamond-tipped drill bits, hollow drills and / or full drills for all common drilling diameters.
  • the tool is used in particular for dry drilling in stone-based material, in particular concrete, reinforced concrete, masonry, asphalt or the like, and / or in metal-based material, in particular steel, iron or the like.
  • the tool can also be used for wet drilling in the materials mentioned.
  • the tool can be disc-shaped, in particular as a diamond-tipped saw blade or wall saw blade or joint cutting blade for construction site saws, table saws or the like, as a cutting disc for all materials, in particular stone, various types of concrete, glass, metal or the like.
  • the disk-shaped tool is designed in particular in one of the common blade diameters.
  • the tool can also be a grinding or polishing wheel that is ceramic-bonded, metal-bonded and / or resin-bonded.
  • the tool can also be designed in the form of a line as a diamond-set rope, sword or chain saw or the like for concrete, reinforced concrete and other stone-based materials or metal materials, in particular steel, iron or the like.
  • the tool can also be a granite saw or a frame saw, which is used to process stone and / or wood.
  • a chainsaw can be used to process wood or plastic material.
  • a tool can also be a disk, in particular a disk with diamond tools for polishing and / or grinding.
  • the tool can also be a broaching tool.
  • the tool can be used for soil processing in reinforced concrete or similar material.
  • a method in which a depression is created in the base material with the tool along a depression direction, the tool is removed from the depression, the at least one molded part is inserted into the depression and the tool is reintroduced into the depression, enables increased process reliability .
  • the molded part is in particular attached to the tool in such a way that the molded part projects axially and / or radially on the tool at least in regions in the longitudinal direction of the tool, that is to say along a recess direction. It is advantageous if the molded part protrudes axially on the tool.
  • the molded part is used in particular for resharpening the end faces of the tool, in particular the end faces of the cutting edges of the tool.
  • the tool creates a recess in the base material.
  • the depression extends along a depression direction.
  • the at least one molded part, together with the tool, is inserted directly into the recess. After reinserting the tool and continuing processing, the molded part is machined in the recess.
  • the sharpening of the tool is improved. An immediate fixation of the molded part is unnecessary because the molded part is held in the recess. In particular, the molded part is held in the recess itself. The sharpening process takes place immediately in the recess. The procedure is not prone to errors.
  • Attaching the molded part to the tool before inserting it into the recess ensures a defined sharpening process.
  • the molded part can protrude on the tool in the axial direction.
  • the molded part is inserted into the recess together with the tool in a defined manner.
  • the molded part is positioned in a defined manner with respect to the tool.
  • a method according to claim 2 enables uncomplicated machining.
  • a depression according to claim 3 enables the molded part to be inserted immediately.
  • a groove-shaped cross-sectional area of the depression is generated, for example, by a saw, a chain or a rope.
  • a circular recess is created by a full drill.
  • An annular depression is created using a drill bit.
  • a tool according to claim 4 is advantageously resharpenable.
  • the molded part is attached to the tool according to claim 5 before insertion into the recess.
  • the attachment can be a fixation, for example by gluing.
  • the molded part can also be fastened to the tool by plugging on, clipping on, clipping on, latching and / or clamping, in particular in the circumferential direction on a drill bit.
  • the molded part can have projections which correspond to the cutouts of the drill bit, so that the molded part is fixed to the tool in at least one cutout of the tool, in particular in the circumferential direction, that is to say tangentially.
  • the molded part can have clip-like projections that engage cause the cutting edge of the tool to clamp the molded part.
  • the molded part can be designed in such a way that it has a section projecting axially on the tool, this section being designed as a hollow cylinder, which in particular has an identical diameter to the tool itself, that is to say identical inner diameter and identical outer diameter.
  • the molded part can also be used in particular with overhead depressions.
  • An overhead depression is present when a depression direction is directed at least partially vertically upwards and in particular exclusively vertically upwards. Drilling dust can escape against the direction of the depression as a result of gravity.
  • the insertion of a molded part directly into the recess is easily possible.
  • the molded part can be inserted into the recess quickly and error-free. It is advantageous if the molded part is designed such that it is clamped in the recess. An unintentional slipping, in particular falling out of the molded part from the recess, is prevented.
  • a tool with at least one molded part according to claim 6 simplifies the method according to the invention.
  • the fact that the molded part has sharpening material and in particular consists of a sharpening material ensures that the tool is automatically resharpened in the recess during material processing.
  • the molded part according to claim 6 ensures in particular the reliable resharpening of different tool materials.
  • Silicon carbide (SiC) and / or corundum or the like are suitable for sharpening diamond-studded cutting edges.
  • a molded part according to claim 7 is particularly suitable for an annular recess, which is generated in particular by a drill bit.
  • Molded sets with hollow cylinders or cylinder shell segments of different diameters can be provided, which are adapted to the diameter of the drill bits.
  • Cylinder shell segment molded parts can be attached directly to the tool, in particular glued, inserted, clamped, clicked or welded on.
  • the cylinder shell segments are in particular designed as half-shells, that is to say with an opening angle of 180 ° with respect to the longitudinal axis of the cylinder. Other opening angles, in particular 120 ° or 90 °, are also possible.
  • a molded part according to claim 8 enables an advantageous attachment to the tool and / or in the recess.
  • a conical or frustoconical shaped part can be designed in the shape of a thimble and can be placed directly on a drill.
  • a wedge-shaped molded part can be inserted directly into the depression, the wedge shape ensuring that the molded part self-clamps in the depression.
  • Rod-shaped or rod-shaped moldings can be used along the circumference of an annular recess. The rod-shaped or rod-shaped elements can also be inserted into a recess with a circular or groove-shaped cross-sectional area.
  • the molded parts can also be designed in the form of a plate. It is advantageously possible to provide the shaped parts, in particular the plate-shaped shaped parts, as breakable plates of a bar, similar to a chocolate bar. A predetermined breaking notch can be made between two adjacent tiles be provided. If necessary, a tile can be broken off the board.
  • the following is based on the 1 to 7 a tool 1 and a method for sharpening the tool 1 explained in more detail.
  • the tool 1 is essentially hollow-cylindrical with respect to a longitudinal tool axis 2.
  • the tool 1 is a drill bit that can be used in particular for dry or wet drilling concrete.
  • the tool 1 On a front machining end face 3, the tool 1 has a plurality of cutting edges 4, which are eight in the form of a cylindrical shell segment in the exemplary embodiment shown.
  • the cutting edges 4 are arranged at the same distance from one another along the circumference of the tool 1.
  • Two cutting edges 4 are arranged diametrically opposite one another with respect to the longitudinal axis 2 of the tool.
  • the cutting edges 4 are diamond-coated on the end face, on their inner surface and / or on their outer surface, in order to improve the machining of the base material 9.
  • a cutout 5 is provided in each case between two adjacent cutting edges 4, in particular to convey drilling dust into the interior of the drill bit.
  • the tool 1 has a torque transmission extension on a rear end face 6 opposite the machining end face 3 7 on.
  • the torque transmission extension 7 has an out-of-round contour, in particular an out-of-round outer contour, in particular an external hexagon, in order to transmit a drive torque from the machine tool to the tool 1.
  • the tool 1 has a hollow cylindrical base body 8.
  • the cutting edges 4 are integrally connected to the base body 8 on the processing end face 3.
  • the tool 1 is, as in Fig. 1 shown, positioned opposite the base material 9 to be processed.
  • the base material 9 is concrete.
  • the tool 1 is rotated with respect to the longitudinal axis 2 of the tool and is displaced relative to the base material 9 along a depression direction 10.
  • a depression 11 is created in the base material 9 by cutting the base material 9.
  • the depression 11 extends from a surface 12 of the base material 9 along the depression direction 10 to the first depth T 1 , as in FIG Fig. 2 shown.
  • the first depth T 1 indicates the distance from the base of the depression 11 along the longitudinal tool axis 2 to the surface 12 of the base material 9.
  • the deepening direction 10 is oriented parallel to the longitudinal axis 2 of the tool. In In a plane perpendicular to the direction of depression 10, the depression 11 is designed in a ring shape.
  • the cutting edges 4 wear out and become blunt due to the machining of the base material 9.
  • the tool 1 is, as in Fig. 3 shown, taken from the depression opposite the depression direction 10.
  • At least one molded part 13 is attached to the tool 8.
  • several, in particular eight, molded parts 13 are used, which are each arranged in the cutouts 5 between the cutting edges 4. This is in Fig. 4 shown.
  • the molded parts 13 are glued to the tool 1.
  • the molded parts 13 are fixed on the tool 1, that is to say held in a defined manner.
  • the molded part 13 is designed as a cylindrical shell segment. According to the exemplary embodiment shown, the molded parts 13 on the machining end face 3 are flush with the cutting edges 4. It is also conceivable that the molded parts 13 protrude on the machining end face 3 or are arranged set back.
  • the molded parts 13 are made from a sharpening material which, according to the exemplary embodiment shown, has silicon carbide.
  • the tool 1 with the molded parts 13 attached to it is reinserted into the recess 11. Is in Fig. 5 shown. Machining with tool 1 is continued. The molded part 13 is broken out and / or machined by the tool movement. Through the contact of the Cutting 4 with the sharpening material of the molded part 13 causes a sharpening, in particular an automatic re-sharpening of the cutting edges 4 of the tool 1 in the recess 11.
  • the tool 1 can be used directly and in particular without further removal from the depression 11 for further material processing in order to continue the depression 11 up to a second depth T 2 .
  • the automatic resharpening step is repeated by removing the tool 1 from the recess 11, using at least one molded part 13 and repeating the machining with the resharpening.
  • the automatic resharpening can be repeated any number of times.
  • Fig. 8 shows a plan view of the recess 11 according to Fig. 3 .
  • rod-shaped molded parts 14 can be inserted into the recess 11 along the recess direction 10. It is advantageous if the length of the molded parts 14 is less than the first depth T 1 .
  • the molded parts 14 have a circular cross section in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the molded part.
  • the molded parts 14 can also have a non-circular, for example polygonal cross section.
  • a hollow cylindrical, in particular annular, molded part in the recess 11 along the recess direction 10 instead of the rod-shaped molded parts 14.
  • a molded part can also be designed as a cylinder half-shell or divided multiple times.
  • Fig. 9 shows a groove-like recess 15.
  • the recess 15 is designed as a rectangular groove.
  • the depression 15 on the groove base 16 can also have curves.
  • the specialization is according to Fig. 9 oriented essentially perpendicular to the plane of the drawing.
  • the depression 15 is produced, for example, by a saw blade or a cutting disc. The saw blade is displaced relative to the base material 9 along the direction of depression.
  • a wedge-shaped molded part 17 is provided, which is arranged in a clamping manner on the groove flanks 18 of the recess 15.
  • the molded part 17 is held reliably in the recess 15.
  • the geometry of the molded part 17, in particular the opening angle of the wedge arranged in the depression 15, the length of the wedge and the protrusion of the wedge with respect to the surface 12 of the depression 15 can be defined in a variable manner.
  • the molded part 17 projects above the surface 12.
  • the molded part 17 can also be selected such that it is flush with the surface 12 or is offset inward from the surface 12 in relation to the surface 12.
  • Fig. 10 shows a further embodiment with a tool 19 designed as a full drill.
  • a thimble-shaped molded part 20 is placed on the drill tip.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

  • Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 214 760.1 in Anspruch.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schärfen eines Werkzeugs sowie ein Werkzeug mit einem Formteil für ein derartiges Verfahren.
  • Bei der zerspanenden Bearbeitung eines Grundmaterials wie beispielsweise beim Betonbohren wird die Schneide eines Werkzeugs abgenutzt. Das Werkzeug wird stumpf. Für eine weitere Materialbearbeitung ist es erforderlich, das Werkzeug nach zu schärfen. Zum Nachschärfen von Beton-Bohrkronen werden Schärfplatten verwendet, die beispielsweise in DE 40 27 821 A1 in Form von Hülsenböden eines Transportbehälters bekannt sind. Das Werkzeug zerspant die Schärfplatte, die aus einem Schärfmaterial hergestellt ist, wodurch die Schneiden des Werkzeugs nachgeschärft werden. Die Verwendung von Schärfplatten ist aufwendig und führt zu einer längeren Unterbrechung der Materialbearbeitung. Das Nachschärfen des Werkzeugs an der Schärfplatte ist ineffizient, da Teile der Schärfplatte ausbrechen und für das Nachschärfen nicht nutzbar sind. Die Materialausbeute des Schärfmaterials ist eingeschränkt.
  • Aus der EP 1 428 623 B1 , die ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Kombination aus mindestens einem Formteil und einem Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 offenbart, ist ein Schärfmittel für Bohrkronen bekannt, das strangförmig ausgebildet ist und in einen Kreisringspalt einlegbar ist.
  • Die DE 602 08 602 T2 offenbart ein Schleifmittel, das partikelförmig durch die Bohrkrone der Bearbeitungsoberfläche zugeführt wird.
  • Weitere Bohrkronen mit Schneidelementen aus einem Schleifmaterial sind bekannt aus der GB 1 583 860 A und aus der DE 203 11 567 U1 .
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schärfen eines Werkzeugs zu verbessern, insbesondere unkomplizierter und effizienter zu gestalten.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass an einer Bearbeitungsoberfläche eines Grundmaterials, die mit einem Werkzeug bearbeitet wird, ein Formteil aus einem Schärfmaterial angeordnet wird. Das Formteil wird auch als Schärf-Formteil bezeichnet. Bei der Fortsetzung der Bearbeitung wird das Formteil durch das Werkzeug zerspant und dadurch das Werkzeug, insbesondere automatisch und insbesondere selbsttätig, geschärft. Das Werkzeug kann stationär oder mobil ausgeführt sein. Das Selbstschärfen des Werkzeugs ist vereinfacht. Eine separate Schärfplatte ist entbehrlich. Die Materialausbeute des Schärfmaterials ist erhöht, da das Formteil zum Nachschärfen des Werkzeugs vollständig zerspant wird. Ein Materialverlust tritt nicht auf. Dadurch, dass der Schärfvorgang unmittelbar am Grundmaterial stattfindet, ist die Ausfallzeit des Werkzeugs reduziert. Ein Werkzeugwechsel kann vermieden werden. Die Auslastung des Werkzeugs ist erhöht. Die Wirtschaftlichkeit einer Materialbearbeitung ist erhöht.
  • Das Werkzeug ist insbesondere ein Trennwerkzeug, insbesondere zur spanenden Bearbeitung eines Grundmaterials. Werkzeuge sind beispielweise Diamantwerkzeuge oder ähnliches, insbesondere diamantbesetzte Bohrkronen, Hohl-Bohrer und/oder Voll-Bohrer für alle gängigen Bohrdurchmesser. Das Werkzeug dient insbesondere zum Trockenbohren in steinbasiertem Material, insbesondere Beton, Stahlbeton, Mauerwerk, Asphalt oder dergleichen, und/oder in metallbasiertem Material, insbesondere Stahl, Eisen oder dergleichen. Das Werkzeug kann auch zum Nass-Bohren in den genannten Materialien verwendet werden.
  • Das Werkzeug kann scheibenförmig ausgeführt sein, insbesondere als diamantbesetztes Sägeblatt oder Wandsägeblatt oder Fugenschneidblatt für Baustellensägen, Tischsägen oder dergleichen, als Trennscheibe für alle Werkstoffe, insbesondere Stein, verschiedene Betonarten, Glas, Metall oder dergleichen. Das scheibenförmige Werkzeug ist insbesondere in einem der gängigen Blattdurchmesser ausgeführt.
  • Das Werkzeug kann auch eine Schleif- oder Polierscheibe sein, die keramikgebunden, metallgebunden und/oder harzgebunden ist.
  • Das Werkzeug kann auch linienartig ausgeführt sein als diamantbesetztes Seil, Schwert- oder Kettensäge oder dergleichen für Beton, Stahlbeton und andere steinbasierte Materialien oder Metallwerkstoffen, insbesondere Stahl, Eisen oder dergleichen. Das Werkzeug kann auch eine Granitsäge oder Gattersäge sein, die zur Bearbeitung von Gestein und/oder Holz verwendet wird.
  • Eine Kettensäge kann zur Bearbeitung von Holz- oder Kunststoffmaterial dienen.
  • Ein Werkzeug kann auch eine Scheibe, insbesondere eine Scheibe mit Diamantwerkzeugen zum Polieren und/oder Schleifen sein.
  • Das Werkzeug kann auch ein Räumwerkzeug sein. Das Werkzeug kann zur Bodenbearbeitung in Stahlbeton oder ähnlichem Material verwendet werden.
  • Ein Verfahren, bei dem ein Erzeugen einer Vertiefung in dem Grundmaterial mit dem Werkzeug entlang einer Vertiefungsrichtung, ein Entnehmen des Werkzeugs aus der Vertiefung, ein Einsetzen des mindestens einen Formteils in die Vertiefung sowie ein Wiedereinführen des Werkzeugs in die Vertiefung erfolgt, ermöglicht eine erhöhte Prozesssicherheit. Das Formteil ist insbesondere derart an dem Werkzeug angebracht, dass das Formteil in Längsrichtung des Werkzeugs, also entlang einer Vertiefungsrichtung, zumindest bereichsweise axial und/oder radial an dem Werkzeug vorsteht. Vorteilhaft ist es, wenn das Formteil axial an dem Werkzeug vorsteht. Das Formteil dient insbesondere zum Nachschärfen der Stirnflächen des Werkzeugs, insbesondere der Stirnflächen der Schneiden des Werkzeugs.
  • Mit dem Werkzeug wird eine Vertiefung in dem Grundmaterial erzeugt. Die Vertiefung erstreckt sich entlang einer Vertiefungsrichtung. Das mindestens eine Formteil wird, zusammen mit dem Werkzeug, unmittelbar in die Vertiefung eingesetzt. Nach dem Wiedereinführen des Werkzeugs und durch die Fortsetzung der Bearbeitung wird das Formteil in der Vertiefung zerspant. Das Nachschärfen des Werkzeugs ist verbessert. Eine unmittelbare Fixierung des Formteils ist entbehrlich, da das Formteil in der Vertiefung gehalten ist. Insbesondere ist das Formteil in der Vertiefung selbst gehalten. Der Schärfvorgang findet unmittelbar in der Vertiefung statt. Das Verfahren ist fehlerunanfällig.
  • Die Anbringung des Formteils am Werkzeug vor dem Einsetzen in die Vertiefung gewährleistet einen definierten Schärfprozess. Das Formteil kann in axialer Richtung am Werkzeug vorstehen. Das Formteil wird mit dem Werkzeug gemeinsam und definiert in die Vertiefung eingeführt. Das Formteil ist bezüglich des Werkzeugs definiert positioniert.
  • Ein Verfahren gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine unkomplizierte Zerspanung.
  • Eine Vertiefung gemäß Anspruch 3 ermöglicht das unmittelbare Einsetzen des Formteils. Eine nutförmige Querschnittfläche der Vertiefung wird beispielsweise durch eine Säge, eine Kette oder ein Seil erzeugt. Eine kreisförmige Vertiefung wird durch einen Vollbohrer erzeugt. Eine ringförmige Vertiefung wird mittels einer Bohrkrone erzeugt.
  • Ein Werkzeug gemäß Anspruch 4 ist vorteilhaft nachschärfbar.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Formteil am Werkzeug gemäß Anspruch 5 vor dem Einsetzen in die Vertiefung befestigt ist. Die Befestigung kann eine Fixierung beispielsweise durch Kleben sein. Die Befestigung des Formteils am Werkzeug kann auch durch Aufstecken, Aufklipsen, Anklipsen, Verrasten und/oder Einspannen, insbesondere in Umfangsrichtung an einer Bohrkrone, erfolgen.
  • Beispielsweise kann das Formteil Vorsprünge aufweisen, die korrespondierend zu den Ausbrüchen der Bohrkrone ausgeführt sind, so dass das Formteil in mindestens einem Ausbruch des Werkzeugs, insbesondere in Umfangsrichtung, also tangential, an dem Werkzeug fixiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Formteil klammerartige Vorsprünge aufweisen, die an der Schneide des Werkzeugs eine klemmende Halterung des Formteils bewirken. Insbesondere kann das Formteil derart ausgeführt sein, dass es einen an dem Werkzeug axial vorstehenden Abschnitt aufweist, wobei dieser Abschnitt als Hohlzylinder ausgeführt ist, der insbesondere einen identischen Durchmesser wie das Werkzeug selbst aufweist, also identischen Innendurchmesser und identischen Außendurchmesser.
  • Vorteilhaft bei einem Verfahren gemäß Anspruch 5 ist, dass das Formteil insbesondere auch bei Überkopf-Vertiefungen genutzt werden kann. Eine Überkopf-Vertiefung ist dann gegeben, wenn eine Vertiefungsrichtung zumindest anteilig vertikal nach oben und insbesondere ausschließlich vertikal nach oben gerichtet ist. Bohrmehl kann entgegen der Vertiefungsrichtung in Folge der Schwerkraft aus der Vertiefung entweichen.
  • Das Einsetzen eines Formteils unmittelbar in die Vertiefung gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführung ist unkompliziert möglich. Das Formteil kann schnell und fehlerunanfällig in die Vertiefung eingesetzt werden. Vorteilhaft ist es, wenn das Formteil derart ausgeführt ist, dass es in der Vertiefung geklemmt ist. Ein unbeabsichtigtes Verrutschen, insbesondere ein Herausfallen des Formteils aus der Vertiefung, ist verhindert.
  • Ein Werkzeug mit mindestens einem Formteil gemäß Anspruch 6 vereinfacht das erfindungsgemäße Verfahren. Dadurch, dass das Formteil Schärfmaterial aufweist und insbesondere aus einem Schärfmaterial besteht, ist ein automatisches Nachschärfen des Werkzeugs während der Materialbearbeitung in der Vertiefung sichergestellt.
  • Das Formteil gemäß Anspruch 6 gewährleistet insbesondere das zuverlässige Nachschärfen unterschiedlicher Werkzeugmaterialien. Siliziumcarbid (SiC) und/oder Korund oder dergleichen sind zum Schärfen von diamantbesetzten Schneiden geeignet.
  • Ein Formteil gemäß Anspruch 7 ist besonders geeignet für eine ringförmige Vertiefung, die insbesondere durch eine Bohrkrone erzeugt wird. Es können Formteil-Sets mit Hohlzylindern oder Zylinderschalensegmenten unterschiedlicher Durchmesser bereitgestellt werden, die an die Durchmesser der Bohrkronen angepasst sind. Zylinderschalensegment-Formteile können unmittelbar an dem Werkzeug befestigt, insbesondere angeklebt, gesteckt, gespannt, geklickt oder angeschweißt werden. Die Zylinderschalensegmente sind insbesondere als Halbschalen, also mit einem Öffnungswinkel von 180° bezüglich der Zylinderlängsachse ausgeführt. Es sind auch andere Öffnungswinkel, insbesondere 120° oder 90° möglich.
  • Ein Formteil gemäß Anspruch 8 ermöglicht eine vorteilhafte Anbringung am Werkzeug und/oder in der Vertiefung. Ein kegelförmiges oder kegelstumpfförmiges Formteil kann in der Form eines Fingerhuts ausgeführt sein und unmittelbar auf einen Bohrer aufgesetzt werden. Ein keilförmiges Formteil kann unmittelbar in die Vertiefung eingesetzt werden, wobei aufgrund der Keilform eine Selbstklemmung des Formteils in der Vertiefung gewährleistet ist. Stab- oder stäbchenförmige Formteile können entlang des Umfangs einer ringförmigen Vertiefung eingesetzt werden. Die stab- oder stäbchenförmigen Formelemente können auch in eine Vertiefung mit kreisförmiger oder nutförmiger Querschnittfläche eingesetzt werden.
  • Die Formteile können auch plattenförmig ausgeführt sein. Vorteilhaft ist es möglich, die Formteile, insbesondere die plattenförmigen Formteile als brechbare Plättchen einer Tafel zur Verfügung zu stellen, ähnlich einer Schokoladentafel. Zwischen zwei benachbarten Plättchen kann eine Sollbruchkerbe vorgesehen sein. Bei Bedarf kann ein Plättchen von der Tafel gebrochen werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Schnittdarstellung einer Anordnung mit einem Werkzeug gemäß Schnittlinie I - I in Fig. 7 und einem Grundmaterial vor Beginn der Materialbearbeitung,
    Fig. 2
    eine Fig. 1 entsprechende Darstellung nach der Erzeugung einer Vertiefung in dem Grundmaterial,
    Fig. 3
    eine Fig. 2 entsprechende Darstellung nach dem Entnehmen des Werkzeugs aus der Vertiefung,
    Fig. 4
    eine Fig. 3 entsprechende Darstellung mit an dem Werkzeug angebrachten Formteilen,
    Fig. 5
    eine Fig. 4 entsprechende Darstellung mit dem in die Vertiefung wieder eingesetzten Werkzeug,
    Fig. 6
    eine Fig. 5 entsprechende Darstellung nach einer Fortsetzung des Zerspanens,
    Fig. 7
    eine perspektivische Darstellung des Werkzeugs in Form einer Bohrkrone,
    Fig. 8
    eine Draufsicht der ringförmigen Vertiefung gemäß Fig. 6 mit eingesetzten Formteilen gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform,
    Fig. 9
    eine Schnittdarstellung einer Vertiefung mit nutförmiger Querschnittsfläche mit eingesetztem, keilförmigem Formteil gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform,
    Fig. 10
    eine Fig. 9 entsprechende Schnittdarstellung einer Vertiefung mit kreisförmiger Querschnittsfläche und einem fingerhutförmigen Formteil auf einem Vollbohrer gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 bis 7 ein Werkzeug 1 und ein Verfahren zum Schärfen des Werkzeugs 1 näher erläutert. Das Werkzeug 1 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch bezüglich einer Werkzeuglängsachse 2 ausgeführt. Das Werkzeug 1 ist eine Bohrkrone, die insbesondere für das Trocken- oder Nassbohren von Beton eingesetzt werden kann.
  • An einer vorderen Bearbeitungs-Stirnfläche 3 weist das Werkzeug 1 mehrere, gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel acht zylinderschalensegmentförmige Schneiden 4 auf. Die Schneiden 4 sind entlang des Umfangs des Werkzeugs 1 gleich beabstandet zueinander angeordnet. Jeweils zwei Schneiden 4 sind bezüglich der Werkzeuglängsachse 2 diametral gegenüberliegend zueinander angeordnet. Die Schneiden 4 sind stirnseitig, an ihrer Innenfläche und/oder an ihrer Außenfläche diamantbesetzt, um die Zerspanung des Grundmaterials 9 zu verbessern. Jeweils zwischen zwei benachbarten Schneiden 4 ist ein Ausbruch 5 vorgesehen, um insbesondere Bohrmehl in das Innere der Bohrkrone zu fördern.
  • An einer der Bearbeitungs-Stirnfläche 3 gegenüberliegenden hinteren Stirnfläche 6 weist das Werkzeug 1 einen Drehmomentübertragungsfortsatz 7 auf. Der Drehmomentübertragungsfortsatz 7 weist in einer Ebene senkrecht zur Werkzeuglängsachse 2 eine unrunde Kontur, insbesondere eine unrunde Außenkontur, insbesondere einen Außensechskant auf, um ein Antriebsdrehmoment von der Werkzeugmaschine auf das Werkzeug 1 zu übertragen.
  • Das Werkzeug 1 weist einen hohlzylindrischen Grundkörper 8 auf. Die Schneiden 4 sind stirnseitig an der Bearbeitungsstirnfläche 3 einstückig mit dem Grundkörper 8 verbunden.
  • Nachfolgend wird anhand von Fig. 1 bis 6 ein Verfahren zum Schärfen des Werkzeugs 1 näher erläutert. Für die Schnittdarstellungen gemäß Fig. 1 bis 6 wurde eine an der Werkzeuglängsachse 2 abknickende Schnittebene gewählt, um sowohl die Schneide 4, als auch den Ausbruch 5 zu zeigen.
  • Das Werkzeug 1 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, gegenüber dem zu bearbeitenden Grundmaterial 9 positioniert. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Grundmaterial 9 Beton.
  • Das Werkzeug 1 wird bezüglich der Werkzeuglängsachse 2 gedreht und entlang einer Vertiefungsrichtung 10 relativ zu dem Grundmaterial 9 verlagert. Mittels der Schneiden 4 wird in dem Grundmaterial 9 eine Vertiefung 11 erzeugt, indem das Grundmaterial 9 zerspant wird. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Vertiefung 11 ausgehend von einer Oberfläche 12 des Grundmaterials 9 entlang der Vertiefungsrichtung 10 bis zu der ersten Tiefe T1, wie in Fig. 2 dargestellt. Die erste Tiefe T1 gibt den Abstand des Grunds der Vertiefung 11 entlang der Werkzeuglängsachse 2 zu der Oberfläche 12 des Grundmaterials 9 an. Die Vertiefungsrichtung 10 ist parallel zur Werkzeuglängsachse 2 orientiert. In einer Ebene senkrecht zur Vertiefungsrichtung 10 ist die Vertiefung 11 ringförmig ausgeführt.
  • Durch die zerspanende Bearbeitung des Grundmaterials 9 verschleißen die Schneiden 4 und werden stumpf. Das Werkzeug 1 wird, wie in Fig. 3 dargestellt, aus der Vertiefung entgegen der Vertiefungsrichtung 10 entnommen.
  • An dem Werkzeug 8 wird mindestens ein Formteil 13 angebracht. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden mehrere, insbesondere acht, Formteile 13 verwendet, die jeweils in die Ausbrüche 5 zwischen den Schneiden 4 angeordnet werden. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Formteile 13 an dem Werkzeug 1 angeklebt. Die Formteile 13 sind an dem Werkzeug 1 fixiert, also definiert gehalten.
  • Das Formteil 13 ist als Zylinderschalensegment ausgeführt. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Formteile 13 an der Bearbeitungsstirnfläche 3 bündig mit den Schneiden 4 ausgeführt. Es ist auch denkbar, dass die Formteile 13 an der Bearbeitungsstirnfläche 3 vorstehen oder zurückversetzt angeordnet sind.
  • Die Formteile 13 sind aus einem Schärfmaterial hergestellt, das gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel Siliziumcarbid aufweist.
  • Das Werkzeug 1 mit den daran angebrachten Formteilen 13 wird wieder in die Vertiefung 11 eingeführt. Das ist in Fig. 5 dargestellt. Die Zerspanung mit dem Werkzeug 1 wird fortgesetzt. Durch die Werkzeugbewegung wird das Formteil 13 ausgebrochen und/oder zerspant. Durch den Kontakt der Schneiden 4 mit dem Schärfmaterial des Formteils 13 wird ein Schärfen, insbesondere ein selbsttätiges Nachschärfen der Schneiden 4 des Werkzeugs 1 in der Vertiefung 11 bewirkt. Das Werkzeug 1 kann unmittelbar und insbesondere ohne weitere Entnahme aus der Vertiefung 11 für die weitere Materialbearbeitung genutzt werden, um die Vertiefung 11 bis zu einer zweiten Tiefe T2 fortzusetzen.
  • Wenn die Schneiden 4 des Werkzeugs 1 wieder stumpf sind, wird der selbsttätige Nachschärfschritt wiederholt, indem das Werkzeug 1 aus der Vertiefung 11 entnommen, mindestens ein Formteil 13 verwendet und die Fortsetzung der Bearbeitung mit dem Nachschärfen wiederholt wird. Das selbsttätige Nachschärfen ist beliebig oft wiederholbar.
  • Im Folgenden werden anhand von Fig. 8 bis 10 weitere Ausführungsformen von Werkzeugen und Formteilen erläutert.
  • Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf die Vertiefung 11 gemäß Fig. 3. Anstelle der Formteile 13, die an dem Werkzeug 1 angebracht sind, können stäbchenförmige Formteile 14 entlang der Vertiefungsrichtung 10 in die Vertiefung 11 eingeführt werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Länge der Formteile 14 kleiner ist als die erste Tiefe T1. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Formteile 14 in einer Ebene senkrecht zur Formteillängsachse einen Kreisquerschnitt auf. Die Formteile 14 können auch einen unrunden, beispielweise polygonförmigen Querschnitt aufweisen.
  • Es ist auch denkbar, anstelle der stabförmigen Formteile 14 ein hohlzylindrisches, insbesondere ringförmiges Formteil in die Vertiefung 11 entlang der Vertiefungsrichtung 10 einzusetzen. Ein derartiges Formteil kann auch geteilt als Zylinderhalbschalen oder mehrfach geteilt ausgeführt sein.
  • Fig. 9 zeigt eine nutartige Vertiefung 15. Die Vertiefung 15 ist als Rechtecknut ausgeführt. In Abhängigkeit der Geometrie des Werkzeugs kann die Vertiefung 15 am Nutgrund 16 auch Rundungen aufweisen. Die Vertiefungsrichtung ist gemäß Fig. 9 im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene orientiert. Die Vertiefung 15 wird beispielsweise durch ein Sägeblatt oder eine Trennscheibe erzeugt. Das Sägeblatt wird relativ zu dem Grundmaterial 9 entlang der Vertiefungsrichtung verlagert.
  • Zum Nachschärfen des Werkzeugs ist ein keilförmiges Formteil 17 vorgesehen, das an den Nutflanken 18 der Vertiefung 15 klemmend angeordnet ist. Das Formteil 17 ist in der Vertiefung 15 zuverlässig gehalten. Die Geometrie des Formteils 17, insbesondere der Öffnungswinkel des in der Vertiefung 15 angeordneten Keils, die Länge des Keils und der Überstand des Keils gegenüber der Oberfläche 12 der Vertiefung 15, ist veränderlich festlegbar. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ragt das Formteil 17 an der Oberfläche 12 über. Das Formteil 17 kann auch derart ausgewählt sein, dass es bündig mit der Oberfläche 12 abschließt oder gegenüber der Oberfläche 12 nach innen in die Vertiefung 15 versetzt ist.
  • Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem als Vollbohrer ausgeführten Werkzeug 19. Zum Nachschärfen des Werkzeugs 19 ist ein fingerhutförmiges Formteil 20 auf die Bohrerspitze aufgesetzt.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Schärfen eines Werkzeugs (1; 19) umfassend die Verfahrensschritte
    - Bearbeiten einer Bearbeitungsoberfläche eines Grundmaterials (9) mit dem Werkzeug (1; 19),
    - Erzeugen einer Vertiefung (11) in dem Grundmaterial (9) mit dem Werkzeug (1; 19) entlang einer Vertiefungsrichtung (10),
    - Entnehmen des Werkzeugs (1; 19) aus der Vertiefung (11),
    - Einsetzen mindestens eines Formteils (13; 20) aus einem Schärfmaterial in die Vertiefung (11),
    - Wiedereinführen des Werkzeugs (1; 19) in die Vertiefung (11),
    - Anordnen des mindestens einen Formteils (13; 20) an der Bearbeitungsoberfläche,
    - Fortsetzen der Bearbeitung mit dem Werkzeug (1; 19),
    - Schärfen des Werkzeugs (1; 19) durch Zerspanen des mindestens einen Formteils (13; 20) mit dem Werkzeug (1; 19),
    dadurch gekennzeichnet dass das mindestens eine Formteil (13; 20) vor dem Einsetzen in die Vertiefung (11) an dem Werkzeug angebracht wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungsrichtung (10) geradlinig ausgeführt ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine senkrecht zur Vertiefungsrichtung (10) orientierte Querschnittsfläche der Vertiefung (11) kreisförmig, ringförmig oder nutförmige ausgeführt ist.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1; 19) mindestens eine Schneide (4) aufweist, die insbesondere diamantbesetzt ist.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Formteil (13; 20) vor dem Einsetzen in die Vertiefung (11) an dem Werkzeug (1; 19) befestigt wird.
  6. Kombination aus mindestens einem Formteil (13; 20) und einem Werkzeug (1) umfassend mehrere Schneiden (4), wobei das Formteil (13; 20) ein Schärf-Formteil zum Schärfen der Schneiden (4) ist und ein Schärfmaterial, insbesondere Siliziumkarbid (SiC), Korund, Zirkonkorund, Bornitrid und/oder Diamant, aufweist, dadurch gekennzeichnet dass das Formteil (13; 20) an dem Werkzeug (1) angebracht und für die Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche geeignet ist.
  7. Werkzeug gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (13) als Hohlzylinder oder als Zylinderschalensegment ausgeführt ist.
  8. Werkzeug gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (20) entlang einer Formteillängsachse kegelförmig, kegelstumpfförmig, keilförmig, plattenförmig, plättchenförmig, stabförmig oder stäbchenförmig ausgeführt ist.
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